بخشی از مقاله
چکیده : هر ساله حدود 1,5 بیلیون تایر در جهان اسقاط میشوند که منبع بکر بزرگی از مواد اولیه هستند ولی متاسفانه با رها کردن آنها در طبیعت ، حجم زیادی ازآلودگی جامد را تولید می کنند . هدف این روش ، اثبات ماهیت فرآیند بازیافت تایر اسقاطی است که از فلز روی مذاب به عنوان مایع انتقال دهنده حرارت مستقیم استفاده میکنند و همزمان از این مایع برای جداسازی مواد جامدی نظیر آهن و کربن استفاده میشود .این روش شامل :
· ساخت راکتور آزمایشگاهی
· جداسازی کربن های شناور از سطح مایع روی مذاب
· بازیافت آهن از کف محفظه راکتور آزمایشگاهی میباشد.
مقدمه :
آزمایشهای تجربی در مقیاس آزمایشگاهی فرآیند تجزیه در اثر حرارت ، امکان پذیری جداسازی مواد جامد در تایر نظیر : آهن و کربن را تایید میکنند. در فرآیند تجزیه تایر یاد شده ، فلز روی مذاب به عنوان انتقال دهنده حرارت ، محیط جداسازی دو عنصر آهن و کربن از تایر اسقاطی را فراهم میکند. تجهیزات ضروری این راکتور آزمایشگاهی ، یک محفظه U شکل با کف شیبدار میباشد ، - شکل - 1 ، که یک قسمت آن سربسته میباشد - محفظه تجزیه - و بخش دیگر ، روباز است - محفظه بازیافت فلز - و راه خروجی برای گاز های متصاعد شده از فرآیند تجزیه می باشد.
شرح فرآیند آزمایشگاهی :
فرآیند بازیافت تایردرمقیاس آزمایشگاهی در شکل 1 نشان داده شده است و شکل 2 ، تصویری از راکتور آزمایشگاهی را نشان می دهد. مخزن تجزیه - شکل - 1 ساخته شده است از یک لوله ی6 اینچ - 125mm - و یک لوله ی 4 اینچ - 100mm - با مشخصات زیر:
لوله ی استیل ضد زنگ 316L - لوله ی 6اینچ با ضخامت دیواره ی 7.1mmو لوله ی 4اینچ با ضخامت دیواره ی . - 6.2mm یک صفحه ی فولاد ضد زنگ316L به ضخامت 7mm با زاویه ی 45 زیر این لوله ها به عنوان دیواره ی پایینی جوش داده شده است - شکل - 1-2 .هر دو قسمت مخزن تجزیه می تواند باز شود : گشوده شدن قسمت A به وسیله ی فلنج بالایی - شکل - 1.3 که یک محفظه ی بدون هوا در قسمت A را تضمین می کند - فلز روی مذاب بر روی لبه ی پایینی صفحه ی جداسازی بین دو قسمت، باقی می ماند.
قسمت B همیشه به هوای بیرون راه داشته که اجازه ی دسترسی مداوم به فلز روی مذاب را می دهد.گازهای تجزیه شده که به وسیله ی فرایند تجزیه ی تایر تولید می شود با یک مبدل آبی خنک کننده چگالیده گردیده - شکل - 1.4 و در یک بشر شیشه ای آزمایشگاهی 100ml جمع آوری می شود. - شکل - 1.5 در اثر حرارت و تجزیه ی شیمیایی،گازهای قابل انفجار در بالای قسمت A تشکیل می گردند لذا برای جلوگیری از تشکیل این گازها،نیتروژن به محفظه وارد شده و به صورت مداوم در آنجا می چرخد.
روی مذاب
از فلز روی گرانول شده 2.2L - یا - 14.3kg برای پر کردن رآکتور تجزیه استفاده می شود.خواص فیزیکی مربوط به روی مذاب در دمای عملکرد 450 C در جدول 1 داده شده است.
نمونه ی تایر
یک تایر ماشین اسقاطی،لاستیک دنا سایز 165/65R13 پرایدی از یک پنچرگیری دریافت شد.از ناحیه ی ترد تایر - ناحیه ای که با زمین در تماس است - و از ناحیه ی بید تایر - ناحیه ای از تایر که در تماس با رینگ چرخ ماشین می باشد - یک قطعه ی لاستیکی به سایز 50 میلیمتر مربع بریده می شود.این نواحی از تایر دارای سیم استیل است.
نیتروژن
نیتروژن به کار رفته در این آزمایش 99.999% خالص می باشد.
شیوه ی عملکرد
همه ی آزمایشات انجام شده با روی مذاب در دمای عملکرد 450-470 C و در یک محفظه ی بدون درز حاوی نیتروژن صورت می گیرد.قطعات تایر در کنار هم در قسمت A گذاشته می شود،قسمت A بسته شده و نیتروژن با نرخ جریان10Nm3/h برای بیرون راندن اکسیژن از محفظه به مدت یک دقیقه جریان می یابد.پس از آن جریان نیتروژن به حدود 1Nm3/h برای حفظ اتمسفر ساکن محفظه ی تجزیه در مابقی زمان آزمایش کاهش می یابد.دمای عملکرد روی مذاب با گیج دماسنج با رنج دمای 0-500 C اندازه گیری می شود.دمای عملکرد به صورت تنظیم دستی توسط حداکثر هفت مشعل تنظیم می گردد.
سیم های استیل تایر که چگالی آنها بیشتر از فلز روی می باشد، در اثر نیروی جاذبه ی زمین به سمت کف قسمت B کشیده می شوند و از آن ناحیه - ناحیه ی C در شکل - 1 استخراج می گردند.کربن موجود در کامپاند تایر که چگالی کمتری از فلز روی دارد به سطح مایع مذاب آمده و خلوص آن 96% می باشد و از سطح محفظه ی تجزیه در ناحیه ی B - شکل - 1 استخراج می گردد.
نتیجه گیری
با توجه به حجم بالای تایرهای اسقاطی که در طبیعت رها شده و به محیط زیست آسیب می رسانند،روش تجزیه ی تایر به وسیله ی روی مذاب می تواند هم از آلودگی محیط زیست جلوگیری کند و هم می توان از تایرهای بازیافتی،مواد اولیه ای همچون آهن و کربن استخراج نمود.
